【技术实现步骤摘要】
一种计及永磁风电场内部电压分布特性的动态聚合建模方法
[0001]本专利技术涉及风力发电及其并网控制的风电场聚合建模技术,具体的,涉及一种计及永磁风电场内部电压分布特性的动态聚合建模方法。
技术介绍
[0002]能源是经济和社会发展的重要物质基础,可再生能源产业已成为各类能源中发展最为快速的热点领域,其中以风力发电代表的新能源渗透率不断提高。海上风能资源丰富且不占用土地资源,因此,风电场的建设基地已逐渐从陆上转移到海上,场内集电系统也从传统的架空线路变为电缆线路。由于风电的随机性和间歇性,导致大规模风电场送出功率会发生较大范围的波动,严重影响电力系统的安全性和稳定性。因此,有必要在建设海上风电场之前进行可行性分析。同时,应更加重视如何准确地分析大型风电场对电网稳态和暂态运行特性的影响。
[0003]目前,已建成的大型海上风电场通常配备有数百台风电机组。每台风电机组由于所处场内位置的不同导致运行条件存在差异,并且风电机组之间的连接方式也各不相同,造成风电场内部电气结构复杂多变。如果在仿真中将多个风电机组和电网的模型进行精确建模,则会带来大量发电机、变压器、变流器单元和集电线路的模型,大量的计算要求使得仿真速度变慢,对计算机的计算性能要求很高,且难以对系统进行快速准确的分析。因此,迫切需要建立一个合理且准确风电场动态聚合模型来研究相关问题,它可以等效于单个或多个风电机组表征的聚合模型。
[0004]以往风电场的聚合建模往往只考虑其端口特性,忽略场内集电线路阻抗或只考虑其电感。然而,风电场内部电气结构不同, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计及永磁风电场内部电压分布特性的动态聚合建模方法,其特征在于,主要包括如下步骤:(1)对永磁风电机组的参数进行动态聚合,包括风力机容量、叶片半径、极对数、轴系参数、电感、电容、电阻、变压器参数和控制参数;(2)对永磁风电场内部电缆集电线路的参数进行动态聚合;(3)对永磁风电场内部节点电压进行数学建模;通过风电场动态聚合建模,解决传统仿真中将多个风电机组和电网的模型进行精确建模而带来的大量电气元件模型造成的计算维数灾问题,同时所述动态聚合建模方法保持不同输入条件下风电场的内外部动态特性的暂态和稳态特性,实现动态仿真分析的精确性。2.根据权利要求1所述的一种计及永磁风电场内部电压分布特性的动态聚合建模方法,其特征在于,所述永磁风电机组的参数,主要包括:风力机容量、叶片半径、极对数、轴系参数、无源元件参数、变压器参数和控制参数,所述无源元件包括电感、电容和电阻。3.根据权利要求1所述的一种计及永磁风电场内部电压分布特性的动态聚合建模方法,其特征在于:在对永磁风电场内部电缆集电线路的参数进行动态聚合时,基于以下原则:电缆线路聚合前后电阻上消耗的有功保持一致;电缆线路聚合前后电感上消耗的无功保持一致;电缆线路聚合前后电容上吸收的无功保持一致。4.根据权利要求1所述的一种计及永磁风电场内部电压分布特性的动态聚合建模方法,其特征在于:(1)所述风机容量等值方法式中,S
eq
为聚合后等效容量,S
i
为第i台风电机组的容量;(2)所述风机叶片半径等值方法式中,r
eq
为聚合后风力机等效半径,r
i
为第i台风力机的半径;(3)所述风机极对数等值方法式中,GR
eq
为聚合后风力机等效半径,GR
i
为第i台风力机的半径(4)所述风机轴系参数等值方法(4)所述风机轴系参数等值方法式中,K
s_eq
、D
s_eq
、H
g_eq
和H
t_eq
分别为聚合后永磁风电机组等效轴系刚度、等效阻尼系数、等效风力机惯性时间常数和等效发电机惯性时间常数,K
si
、D
si
、H
gi
和H
ti
分别为第i台永磁风
电机组的轴系刚度、阻尼系数、风力机惯性时间常数和发电机惯性时间常数;(5)无源元件参数的等值方法,所述无源元件包...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晴,王霄鹤,徐晗,
申请(专利权)人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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